数控机床车削加工技术分析 本文关键词：车削，数控机床，加工，分析，技术
数控机床车削加工技术分析 本文简介：摘要：本文通过某量具厂一个精密量具的零部件加工及在车削加工过程中遇到的技术问题及解决方案，着重讲述数控机床车削加工技术的广泛应用。1提出问题如图1所示，该零件是某量具厂千分尺上一个精密零部件，品名为螺纹轴套，材料为45钢，如平常用到规格0~25mm、25~50mm、50~75mm等外径千分尺，测量工
数控机床车削加工技术分析 本文内容：
摘要：本文通过某量具厂一个精密量具的零部件加工及在车削加工过程中遇到的技术问题及解决方案，着重讲述数控机床车削加工技术的广泛应用。
1提出问题
如图1所示，该零件是某量具厂千分尺上一个精密零部件，品名为螺纹轴套，材料为45钢，如平常用到规格0~25mm、25~50mm、50~75mm等外径千分尺，测量工件厚度尺寸或外圆轴类尺寸，均通过该类型零件、螺纹丝杠、调节环(用来调整螺纹丝杠与螺纹轴套间隙)等零件组装，达到精确测量的目的。在实际车削加工过程中，其机床、工件和刀具分布如图2所示，车床导轨为纵向装刀，刀具加工和换刀过程极易出现碰到工件现象(每个操作动作应考虑到先在Z轴留有足够安全距离)。目前遇到的问题有：(1)06.38幣""mm、06.9常”"mm尺寸如何保证，同时如何保证同轴度要求。(2)M9x0.5mm、M7.5x0.5mm(螺纹孔06.9mm)螺纹编程及测量加工技巧。(3)图1中lmmx0.5mm切刀槽加工编程及毛刺去除，通过计算，右侧为M9x0.5mm,那么单边壁厚就只有(9-0.5x0.6495x2-7.5)/2=0.425(mm),加工易变形、断裂，在加工过程中，应保证切槽深大于M9x0.5mm的牙深0.6495x0.5=0.33(mm)即可，达到壁厚更厚。(4)避空孔08呼mm加工困难。该孔极易出现堵屑，且加工“让刀”现象严重，锥度导致壁厚差达0~0.5mm,同时在加工调试中，刀杆很容易碰到06.9泸mm孔壁，导杆再磨小，如磨到04mm,刀杆细而长，刀杆有效长度必须〉41mm,变形更为严重，同时，该刀刀尖到刀杆外圆距离应大于(8.2-6.8)/2=0.7(mm),这样通过刀杆调整一定斜度，才能避开碰到内孔孔壁，目前刀具都是自己手工磨制，严重影响生产效率。针对以上问题，从车间设备实际情况出发，进行问题分析，力求找到更好的解决方法。
2•分析问题
根据图样要求，公司原工艺：①下料切断(外圆012mm、内孔05mm空心管料)。②车外圆(以两端面内孔定位)。③扩孔(左右两边分别扩Q6mm、06.5mm。④磨夕卜圆，无心磨外圆到011.4牆mm。⑤数控车削加工成形(见图3)o⑥铳削加工，铳3条槽，槽宽0.8mm,三等分。⑦铳扁，台阶10.45mmx10.3mm尺寸。⑧磨两处溶胶槽爼mm。⑨发黑处理。经跟踪加工及装配工序，最后还须增加工序M9x0.5mm,该螺纹必须注明在开槽后，必须用调整环装配在螺纹轴套上，再进行攻内螺纹M7.5x0.5mm。为减少加工工序，现将扩Q6mm、06.5mm孔均在数控车床上进行。这里我们重点讨论数控车床加工成形出现的问题。首先，加工左面，装夹工件工装用弹簧夹头，进行切槽，镇内孔06.38mm为Q(628士0.02)mm,内孔留0.1mm余量，待下一个工序与>d>6.9T15mm孔同步绞出，以保证06.38誰mm、<f)6.9^015mm尺寸，同时保证同轴度要求。这•二0<-IOOeOO015.51652±0.11.5◎00.04A◎00.02B里孑LP<P6.28mm先米用</>6.1mm钻头钻出，然后用自磨小锥刀加工到<i>(6.28±0.02)mm。在该面加工010.7mm切刀槽时，注意这里切槽刀与其他机床切槽编程方法不一样(见图4),主要是刀架装刀方向与传统方向相反，根据方向，切槽刀切入工件，从X负方向往工件正方向切入，这里，编写切槽程式必须为负，该切槽刀在X负方向对刀时，必须为负，不能为正，否则将出现撞刀现象。如X方向试切测量工件尺寸为11.36mm；注意试车后，刀具X方向不能移动，但可以Z方向移动，在相应该刀具刀补画面输入X-11.36,Z方向与传统方法一样在工件端面试车，刀具Z方向不能移动但可以移动X方向，在相应该刀具刀补画面输入Z-0),这样，完成刀具对刀操作，程序如下：T0103,G0Z100.0；M3S1200；M08,G0X-13.0,G0Z2.0,Z-16.5,备注：切槽刀宽为1mm,Z方向以切槽刀靠近工件方向一面为基准对刀。G01X-10.7F40；GO1X-13.0F300,G01Z-17.0,G01X-10.7F40,GO1X-13.OF3OO,Z-17.3；G01X-11.4F40,X-10.8Z-17.0,G01X-13.0F300,Z-16.2,G01X-11.4F40；X10.8Z-16.5；G0X-13.0；G0Z100.0,这里有两处切槽后需用切槽刀均由槽外往里方向进行倒角，目的是彻底去除毛刺，以便加工另一面，弹簧夹头装夹零件外圆面，准确定位，确保同轴。而从槽里往外方向倒角均会出现毛刺现象，如：G0X-13.0,Z-17.0）G01X-10.7F40,X-10.8；X-11.4Z-17.3；U-0.2W-0.05即使过度，也不能彻底消除毛刺现象。这里，加工编程和对刀技巧，记住数值均为负。其二，第一工序完毕后，同样采用弹簧定位夹套夹第一工序车好的一端，定位深度和上次一样，深度为22mm,通过图3分析，。8即mm、06.8mm。这里图样^6.9T15mm尺寸先加工到Q（6.8土0.02）mm应同时力［］工，刀杆有效长度必须〉41mm,对于该类细长孔，也曾询问过多家生产刀具厂家（如株洲钻石），没有合适机夹刀具，也试着采用整体硬质合金刀具车加工内孔08mm,效果并不理想，同样，08mm内孔加工存在"让刀"现象，在车加工试图釆用斜度补偿方法来补正锥度，加工后孔径由外到里直径由大变小，有锥度0~0.5mm,刀具很容易碰到孔壁，刀断裂现象严重，主要因切削走斜度补偿，硬质合金刀杆碰到内孔孔壁而致。在此，为避开刀杆碰到工件内孔表面，采用结构钢和硬质合金焊接式为一体刀具进行加工，这里必须注意，刀杆不能太细，如刀杆磨到04mm,刀°°iwww.mwi956tcom头进行开退屑槽处理，编程为08.1mm,实际加工出来为7.2~7.5mm,锥度为0~0.5mm,同样采用锥度补偿方法，效果好一些，但还是有锥度为0~0.2mm。通过分析，采用合适参数条件下，锥度产生的主要原因还是刀杆细，刚性差，加工孔又太深（达41mm）所致，因此，刀杆设计磨到05%mm,保持足够刚度情况下，保证刀尖到刀杆外圆距离应大于（8.2-6.8）/2=0.7（mm）,这样通过刀杆可调整一定斜度，避开碰到内孔孔壁面，加工由原来工艺一把刀同时粗、精车进行，现改用两把刀分别为粗车加工、精车加工进行，精加工采用合适的速度v=l400r/min、进给速度Vf=100mm/min、吃刀量@=0.1〜0.2mm,粗加工留给精加工量为0.1〜0.3mm,加工出来的零件经检测，符合图样及使用装配要求。因没有专业的磨刀设备，原来主要靠经验磨刀。目前已采用定做焊接式合金整体式刀具加工，如图5所示，在没有购买专业磨刀设备之前，统一由经验丰富的师傅磨刀，刀杆直径为>4>5_?.2mm,刀有效切削长度为41.5—45.0mm,加工Q8晋mm尺寸，均能较好控制尺寸。其三，螺纹M9x0.5mm的加工方法与技巧。车削加工螺纹G代码主要有G32、G92和G76,图5焊接整体式合金刀具根据企业加工现状，这里只讲述G92常用于车削加工螺纹的一些经验，车螺纹常见有锥度螺纹和圆柱形螺纹，格式：G92XZRR（/）F,这里重点讲解锥螺纹加工技巧，上述G92中乂Z表示终点的绝对坐标；RR（Z）表示锥螺纹起点与终点坐标半径差，正负号由起点与终点半径差决定，这也是经常遇到问的一个问题，这里说明一下，R或Z根据机床厂家不同来选择使用，如广州数控为R,而发那科（FANUC）系统机床用/,应加以区别；F是螺距，简称导程。这里着重讲解该零件细螺纹的几个参数，对于外螺纹：顶径（大径）=公称直径-0.1P（P为螺距）；底径（小径）=公称直径-2x0.6495P（P为螺距），中径=公称直径—0.6495P（P为螺距）；在本精密零件中，顶径=9—0.1x0.5=8.95（mm）j底径=9一2x0.6495x0.5=8.35（mm）。编程程序如下：T0105,GOZ100.0,M3S1500；M08；G0X13.0；Z3.0,G92X9.0Z-3.5F0.5,X&8；X8.6,X8.4；X&35,X&35,G0Z100.0,M05,M09；M30这里注意的是，特别是锥螺纹，分别要有足够的进刀和退刀距离31、62,锥螺纹中R（Z）与终点坐标就相应确定了螺纹起点，螺纹起点与循环起点不能与工件干涉，螺纹刀在匿方向对刀必须准确，以上计算公式根据经验总结，希望能给数控加工人员带来帮助，通过以上程序加工出的成品螺纹如图6所示。图6螺纹轴套车削成形加工成品
3解决问题
现该产品改进后的工艺路线为：①下料，粗车外圆并切断，分别留余量0.5mm0②磨外圆，无心磨外圆留余量0.3mm,方便外圆精确定位。③精车成形（见图6）。④铳削加工，铳槽及铳扁。⑤磨溶胶槽（llmmx3mm两处）。⑥发黑处理。⑦钳工配合做M7.5x0.5mm,调整环拧入螺纹轴套再攻螺纹M7.5x0.5mm,由原来10个工序调整为7个工序，经检测、装配，符合图样使用性能要求。本工艺在该企业一方面减少了装夹次数，缩短周期，同时减少了加工时间，如数控车削时间由原来15min减少为6min,另一方面，通过正确的刀具设计选型、工序优化、数控编程的技巧与方法等解决了生产中遇到的技术难点问题。
4结语
作为一位数控编程操作技术人员，拿到图样后，应充分考虑零件加工、装配可能会出现的问题。当遇到复杂零件时，无论机床是先进型的还是经济型的，只要从实际出发，合理地从编程、工艺和工装方面考虑，复杂零件的加工难题也会迎刃而解。参考文献：[1]张能武，薛国祥.金属切削手册[M],济南：山东科学技术出版社，2010.
作者：文德林 单位：桂林特邦新材料有限公司
数控机床车削加工技术分析 来源：网络整理
免责声明：本文仅限学习分享，如产生版权问题，请联系我们及时删除。
